高中物理选修32电磁感应教案全解

1、优越教育高中物理3-2电磁感觉教课设计第一节：研究电磁感觉的产生条件知识与技术1知道产生感觉电流的条件。2会使用线圈以及常有磁铁完成简单的实验。进行新课1、实验观察（1）闭合电路的部分导体切割磁感线在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感觉电流，如图4.2-1所示。演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。以以下图。观察实验，记录现象。表1导体棒的运动表针的摇动方导游体棒的运动表针的摇动方向向右平动向左向后平动不摇动向左平动向右向上平动不摇动向前平动不摇动向下平动不摇动结论：只有左右平动时，导体棒切割磁感线，有电流产生，前

2、后平动、上下平动，导体棒都不切割磁感线，没有电流产生。还有哪些状况可以产生感觉电流呢？（2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出演示：如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。观察实验，记录现象。表2磁铁的运动表针的摇动方向磁铁的运动表针的摇动方向N极插入线圈向右S极插入线圈向左N极停在线圈中不摇动S极停在线圈中不摇动N极从线圈中抽出向左S极从线圈中抽出向右结论：只有磁铁相对线圈运动时，有电流产生。磁铁相对线圈静止时，没有电流产生。（3）模拟法拉第的实验演示：如图4.2-3所示。线圈A经过变阻器和开关系结

3、到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中能否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。观察实验，记录现象。表3操作现象开关闭合瞬时开关断开瞬时开关闭合时，滑动变阻器不动开关闭合时，迅速挪动变阻器的滑片有电流产生有电流产生无电流产生有电流产生结论：只有当线圈A中电流变化时，线圈2、分析论证B中才有电流产生。分组谈论，学生代表发言。演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强也许变弱（线圈

4、面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-4）演示实验3中，通、断电瞬时，变阻器滑动片迅速挪动过程中，线圈A中电流变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强也许变弱（线圈面积不变）恒准时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.2-5），有电流产生；当线圈A中电流3、概括总结请大家思虑以上几个产生感觉电流的实例，能否从实质上概括出产生感觉电流的条件？实例1中，部分导体切割磁感线，磁场不变，但电路面积变化，从而穿过电路的磁通量变化，从而产生感觉电流；实例2中，导体插入、拔出线圈，线圈面积不变，但磁场变化，相同以致磁通量变化，从而产生感觉电流；实例3中，通

5、断电的瞬时，滑动变阻器的滑动片迅速滑动的瞬时，都引起线圈A中电流的变化，最后以致线圈B中磁通量变化，从而产生感应电流。从这三个实例看见，感觉电流产生的条件，应是穿过闭合电路的磁通量变化。引起感觉电流的表面要素好多，但实质的原由是磁通量的变化。所以，电磁感觉现象产生的条件可以概括为：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感觉电流产生。（四）实例研究关于磁通量的计算【例1】以以下图，在磁感觉强度为B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场方向搁置，现使线圈以ab边为轴转180，求此过程磁通量的变化？错解：初态1BS，末态2BS，故210。错解分析：错解中忽视了磁通量的正、负。正

6、确解法：初态中1BS，末态2BS，故212BS关于电磁感觉现象产生的条件【例2】在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感觉电流的是（）答案：EF【例3】（综合性思想点拨）如图（甲）所示，有一通电直导线MN水平搁置，通入向右的电流I，还有一闭合线圈P位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？在何位置时P中会产生感觉电流？解：依据直流电流磁场特色，凑近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。把线圈P从MN下方运动到上方过程中的几个特别地址如图（乙）所示，可知磁通量增添，磁通量减小，磁通量增添，磁通量减小，所以整个过程磁通量变化经历了

7、增添减小增添减小，所以在整个过程中P中都会有感觉电流产生。关于电磁感觉现象的实质应用【例4】以以下图是生产中常用的一种延时继电器的表示图。铁芯上有两个线圈A和。线圈A跟电源连接，B线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧E其实不可以马上将衔铁D拉起，因此不可以使触头（连接工作电路）马上走开，过一段时间后触头CC才能走开，延时继电器就是这样得名的。试说明这类继电器的原理。分析：线圈A与电源连接，线圈A中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈，B但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈B中无感觉电流。断开开关S时，线圈A中电流迅速减减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电

8、磁感觉，线圈B中产生感觉电流，由于感觉电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不走开；经过一小段时间后感觉电流减弱，感觉电流磁场对衔铁D的吸引力减小，当弹簧E的作用力比磁场力大时，才将衔铁D拉起，触头C走开坚固练习1.关于磁通量、磁通密度、磁感觉强度，以下说法正确的选项是）A磁感觉强度越大的地方，磁通量越大B穿过某线圈的磁通量为零时，由B=可知磁通密度为零SC磁通密度越大，磁感觉强度越大D磁感觉强度在数值上等于1m2的面积上穿过的最大磁通量答案：CD2.以下单位中与磁感觉强度的单位“特斯拉”相当的是）2BN/AmAWb/mCkg/As2Dkg/Cm答案：ABC3.关于感觉电流，以下说法中正确的选项

9、是）A只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就必定有感觉电流B只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就必定有感觉电流C若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中必定没有感觉电流D当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中必定有感觉电流答案：D4.在一长直导线中通以以以下图的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（环面与导线垂直，长直导线经过环的中心），当发生以下变化时，必定能产生感觉电流的是）A保持电流不变，使导线环上下挪动B保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小C保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动D保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平挪动分析：画出电

10、流四周的磁感线分布状况。答案：C以以下图，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心地址。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将）A增大C不变B减小D没法确立如何变化答案：B6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出光明的火焰；下降伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不一样现象中所包括的相同的物理过程A物体战胜阻力做功B物体的动能转变成其余形式的能量C物体的势能转变成其余形式的能量D物体的机械能转变成其余形式的能量分析：都是宏观的机械运动对应的能量形式机械能的减少，相应转变成其余形式能（如内能、电能）。能的转变过

11、程也就是做功的过程。答案：AD在无线电技术中，常有这样的要求：有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响。图16-1-9中，最能切合这样要求的一幅图是（）ABCD答案：D第二节法拉第电磁感觉定律感觉电动势的大小重点：知道决定感觉电动势大小的要素；知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行差别；理解法拉第电磁感觉定律的内容和数学表达式；会用法拉第电磁感觉定律解答相关问题；会计算导线切割磁感线时感觉电动势的大小。教课难点：感觉电动势的大小的决定要素课堂设计：本节教课是在前一节课的基础长进行的有了磁通量的变化引起感觉电流，必

12、定要问形成电流的条件，本节课就由此张开。经过实验发现磁通量改变的快慢会影响感觉电流，推出影响感觉电动势大小的物理量，磁通量的变化率，在这里要让学生搞清变化率、变化量的差别，同时注意条件的使用。在此还要推出在切割时的感觉电动势，对学生推理要求比较高，可以合适放慢速度。解决难点：磁通量的变化量作为一个本章常用的看法是十分重要的。做好基本看法的差别引导学生自己概括和总结出感觉电动势的大小。让学生自己推倒出切割时的感觉电动势的大小。一、复习发问，引入新课【问】要使闭合电路中有电流一定具备什么条件？（指引学生回答：这个电路中一定有电源，由于电流是由电源的电动势产生的）【问】假如电路不是闭合的，电路中有没

13、有电流？电源的电动势能否还存在呢？（指引学生回答：此时电路中没有电流，而电动势反响了电源供给电能本事的物理量，电路不闭合电源电动势仍旧存在）结论：有电流必定有电动势，但有电动势不必定有电流引入新课：在电磁感觉现象里，既然闭合电路里有感觉电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感觉现象里产生的电动势叫做感觉电动势，产生感觉电动势的那部分导体就相当于电源。E二、新课教课AC【板书】（一）感觉电动势：在电磁感觉现象中产生的电动势。VG产生电动势的那部分导体相当于电源。BDF指引学生找出下边两图中相当于电源的那部分导体？（上节课中图16-4的导体AB，图16-6中的螺线管B）分析：电路闭合，有感觉电

14、流，由感觉电动势的大小和电路的电阻决定电路断开，无感觉电流，有感觉电动势那么电动势的大小跟哪些要素相关呢？今日我们就来研究这个问题上节课实验分析：图16-4中所示实验中，导体AB棒的速度越大，发现感觉电流越大，也即感觉电动势越大。图16-5所示实验中，磁铁运动的越快，感觉电流和感觉电动势就越大。图16-6所示实验中，通电或断电，比改变滑动变阻器时的感觉电流要来得大些。上述实验都有一个共同点：磁通量在改变，磁通量改变越快，发现电流越大，感觉电动势也越大实验表示：感觉电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢相关小结：感觉电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢相关系。我们用磁通量的变化率来描述

15、磁通量变化的快慢。【板书】（二）、磁通量的变化率1、磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的联系和差别设时刻t1时穿过闭合电路的磁通量为1，设时刻t2时穿过闭合电路的磁通量为2，则在时间t=t2-t1内磁通量的变化量为=2-1，磁通量的变化率/t2、磁通量的变化率=/t举例：甲、乙两个线圈的磁通量都从0增添到5wb,甲用了2s，乙用了5s哪个变化率大？、【板书】（三）、法拉第电磁感觉定律：电路中感觉电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比即E=k/t（k为比率系数）在国际制单位中：E的单位是伏特（V），的单位是韦伯（Wb），t的单位是秒（s）则：1Wb1Tm2ss感觉电动势可写为

16、：Nm2J1AmNm111V，所以取国际制单位时，k=1sAsC1、公式：E=/t（合适于任何状况）个线圈时，看作串连，则E=n/t2、单位：伏特注：单位要用国际制单位公式中，/t均取绝对值，该公式只要求出大小就可以，不考虑正负极。所求电动势和电流都是均匀值。磁通量变化的几种情况：a.B不变，S（与B垂直）变；b.S不变，B变。假如磁通量的变化是由于导体和磁体的相对运动引起的，即：导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时，导体里产生的感觉电动势的大小，跟磁感强度、导体的长度、导体运动的速度成正比，我们可以把上式变换成一种更便于应用的形式。在时间内：s=VtLG所以磁通量的变化量=Bs=BVtLE=/

17、t=BVtL/t=BLV【板书】（四）、导体切割磁感线时的感觉电动势：公式：E=BLV(适用于匀强磁场，Bv)B与V有夹角。分解V，V平行BV=Vcos,没有切割，无电动势2垂直BV=Vsin,切割产生电动势E=BLVsin1结论：导体切割磁感线时，产生的感觉电动势的大小，跟磁感觉强度B、导线长度L、运动速度v以及运动方向和磁感觉强度方向的夹角sin成正比。注：这是法拉第电磁感觉定律的第一个推论。公式中V为导体棒和磁场的相对运动速度。公式中的单位分别是：V,T,m.m/s1VlT1m1m/s的正弦第三节楞次定律的应用要点：熟练运用楞次定律判断感觉电流的方向；熟练运用楞次定律,则感觉电流的方向判

18、断引起感觉电流的原磁场方向及磁通量变化；理解楞次定律与能的转变和守恒定律的一致性；掌握右手定章,并理解右手定章实质上为楞次定律的一种详尽表现形式。教课难点：确立原磁场的方向和磁通量的变化.课堂设计：本节课是上节课的一个应用，教材一开始就清楚说了然应用楞次定律的四骤，但不该让学存亡记硬背，应让他们自己在理解的基础上运用着四步骤解题，要让学生理解这些步骤是定律自己的要求，应让学生理解，先要明确哪一个闭合回路，关于用右手定章，重点区分左手定章。解决难点：经过详尽的题目来理解【问】上节课讲了楞次定律,其内容是什么?而操作步骤又是什么?愣次定律的内容：感觉电流拥有这样的方向，即感觉电流的磁场总要阻截引起

19、感觉电流的磁通量的变化。操作步骤：确立引起感觉电流产生的磁场的方向。判断原磁通量的变化状况。（增添还是减少）确立感觉电流的磁场方向。（增时两磁场方向相反，减时两磁场方向相反）判断出感觉电流的方向。（安培定章即右手螺旋管法规）这节课我们经过应用练习,训练楞次定律运用的熟练程度,同时加深对楞次定律的理解.【板书】第四节楞次定律的应用二、新课【板书】一、应用楞次定律,判断感觉电流的方向1、原磁场为条形磁铁的磁场例1确立磁铁的S极移近或远离螺线管时判断感觉电流的方向.【板书】(1)条形磁铁移近螺线管(以以下图)确立线圈所在地域磁场分布及磁场方向(判断：原磁场方向向上,有向上的磁感线穿过螺线管)确立穿过

20、闭合回路的磁通量的变化(判断：当S极凑近螺线管时,穿过螺线管的磁通量增添)由楞次定律可知,感觉电流的磁场(判断：由于感觉电流的磁场要阻截磁通量的增添,所以感觉电流的磁场方向跟本来的磁场方向相反)利用安培定章确立感觉电流方向.(如图)【板书】(2)条形磁铁走开螺线管判断原磁场方向(向上)判断穿过螺线管的磁通量变化(减少)由楞次定律确立感觉电流的磁场方向(与原磁场方向相同,表现“阻截”特色)由安培定章确立感觉电流的方向(如右图)提示：图中实线表示磁铁的磁感线,虚线表示感觉电流的磁感线.【思虑】从相对运动来说，是不是阻截相对运动？【板书】2、原磁场为电流的磁场例2一可控通电螺线管A,外套一个闭合螺线

21、管B(如图),当闭合电键或减小电阻的阻值,使螺线管A中的电流增大时,B中的感觉电流方向如何?电键断开或增大电阻的阻值时,中的感B应电流方向又如何?【板书】(1)当A中电流增添时,判断B中感觉电流方向显示原磁场（A电流产生的磁场）的方向(如图)B(演示:合电键以及使R减小,都显示A中电流发生变化，A所以经过B的磁通量发生变化，有感觉电流产生)说明电键闭合(或电阻R调小)向里磁通量增添;由楞次定律,B中感觉电流的磁场“阻截”磁通量的增添;(向外)由安培定章,B中感觉电流方向得以判断.(逆时针)重申：1、对A：内=外,而外只有一部分穿过B,则穿过B的磁通量向里2、当电流增添时,A线圈的磁场增强,内(

22、即总磁通量)、外都增添，但外增添的部分，有些落在B线圈外面，则穿过B向里的磁通量增添。【板书】（2）当A中电流减少时，判断B中感觉电流方向原磁场方向向里(如图)当A中电流减少时,穿过B向里的磁通量减少由楞次定律,B中感觉电流的磁场“阻截”磁通量的减少（向里）由安培定章，B中感觉电流方向得以判断.(顺时针)【板书】小结：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化就产生感觉电流定依据楞次定律【板书】3.利用右手定章,判断导体切割磁感线.例3(课本图17-25甲),判断导体棒中感觉电流方向.(原理图拜见课本图17-25乙)由楞次定律,判断感觉电流方向顺时针.右手定章：(回顾初中知识)判断金属棒中感觉电流方向由

23、注意：1、这里可表达右手定章的内容,并让学生增强记忆.2、右手定章建立了I感、B、v三者的方向关系.BA且感觉电流的方向一AB【板书】右手定章与楞次定律实质一致,在导体切割磁感线时,用右手定章判断感觉电流方向更简单.1.明确本来磁场的方向.判断感觉电流的方向2.明确穿过闭合电路磁通量是增添还是减少.3.据楞次定律确立感觉电流的磁场方向.4.利用安培定章确立感觉电流的方向.第四节感生电动势和动生电动势知识与技术1知道感生电场。2知道感生电动势和动生电动势及其差别与联系。教课重点感生电动势与动生电动势的看法。教课难点对感生电动势与动生电动势实质的理解。什么是电源？什么是电动势？电源是经过非静电力做

24、功把其余形式能转变成电能的装置。假如电源移送电荷q时非静电力所做的功为，那么与q的比值W，叫做电源的电WWq动势。用E表示电动势，则：EWq在电磁感觉现象中，要产生电流，一定有感觉电动势。这类状况下，哪一种作用饰演了非静电力的角色呢？下边我们就来学习相关的知识。（二）进行新课1、感觉电场与感生电动势穿过休会回路的磁场增强，在回路中产生感觉电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这类电场对自由电荷产生了力的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，也许说产生了电动势。这类由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。感生电场对自由电荷的

25、作用力充当了非静电力。由感生电场产生的感觉电动势，叫做感生电动势。2、洛伦兹力与动生电动势思虑与谈论。1导体中自由电荷（正电荷）拥有水平方向的速度，由左手定章可判断遇到沿棒向上的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。2自由电荷不会向来运动下去。由于C、D两端齐聚电荷愈来愈多，在CD棒间产生的电场愈来愈强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。3C端电势高。4导体棒中电流是由D指向C的。一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力相关。由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。以以下图，导体棒运动过程中产生感觉电流，试分析电路中的能量转变状况。导体棒中的电流遇到安培力作用，安

26、培力的方向与运动方向相反，阻截导体棒的运动，导体棒要战胜安培力做功，将机械能转变成电能。（四）实例研究感生电场与感生电动势【例1】以以下图，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感觉电动势，以下说法中正确的选项是（）A磁场变化时，会在在空间中激发一种电场磁场变强B使电荷定向挪动形成电流的力是磁场力C使电荷定向挪动形成电流的力是电场力D以上说法都不对答案：AC洛仑兹力与动生电动势【例2】以以下图，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因此在电路中有电流经过，以下说法中正确的选项是（）A因导体运动而产生的感觉电动势称为动生电动势B动生电动势的产生与洛仑兹力相关C动

27、生电动势的产生与电场力相关D动生电动势和感生电动势产生的原由是相同的分析：以以下图，当导体向右运动时，其内部的自由电子因受向下的洛仑兹力作用向下运动，于是在棒的B端出现负电荷，而在棒的A端显示出正电荷，所以A端电势比B端高棒AB就相当于一个电源，正极在A端。答案：AB综合应用【例3】以以下图，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感觉强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，其余两根与上述圆滑导轨保持优异接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向_运动，速度大小为_，作用于ab杆上的外力大小为_2mgR答案：向上2mg坚固练习1以以下图，一个带正电

28、的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感觉强度均匀增大时，此粒子的动能将（）A不变B增添C减少D以上状况都可能答案：B2穿过一个电阻为l的单匝闭合线圈的磁通量一直是每秒钟均匀地减少2Wb，则（）A线圈中的感觉电动势必定是每秒减少2VB线圈中的感觉电动势必定是2VC线圈中的感觉电流必定是每秒减少2AD线圈中的感觉电流必定是2A答案：BD3在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，以以下图，以下状况中，能使电容器获取最多电荷量且左边极板带正电的是（）Av1v2，方向都向右Bv1v2，方向都向左Cv1v2，v1向右，v2向左Dv1v2，v1向左，v2向右答案：C4

29、以以下图，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感觉强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6，线圈电阻R2=4，求：（1）磁通量变化率，回路的感觉电动势；（2）a、b两点间电压Uab答案：（1）4V（2）2.4A5以以下图，在物理实验中，常用“冲击式电流计”来测定经过某闭合电路的电荷量探测器线圈和冲击电流计串连后，又能测定磁场的磁感觉强度已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计构成的回路电阻为R，把线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180，冲击式电流计测出经过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁磁感

30、觉强度B=_答案：qR2nS6以以下图，A、B为大小、形状均相同且内壁圆滑，但用不一样资料制成的圆管，竖直固定在相同高度两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速开释，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面下边关于两管的描述中可能正确的选项是（）AA管是用塑料制成的，B管是用铜制成的BA管是用铝制成的，B管是用胶木制成的CA管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用胶木制成的，B管是用铝制成的答案：AD第五节互感和自感知识与技术1知道什么是互感现象和自感现象。2知道自感系数是表示线圈自己特色的物理量，知道它的单位及其大小的决定要素。3知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防范。4可

31、以经过电磁感觉部分知识分析通电、断电自感现象的原由及磁场的能量转变问题。引入新课发问：在电磁感觉现象中，产生感觉电流的条件是什么？引起回路磁通量变化的原由有哪些？1）在法拉第的实验中两个线圈并没实用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为何会产生感觉电动势呢？2）当电路自己的电流发生变化时，会不会产生感觉电动势呢？本节课我们学习这方面的知识。进行新课1、互感现象在法拉第的实验中两个线圈并没实用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为何会产生感觉电动势呢？请同学们用学过的知识加以分析说明。当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在四周空间产生感生电场，

32、在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感觉电动势。当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感觉电动势的现象，称为互感。互感现象产生的感觉电动势，称为互感电动势。利用互感现象，可以把能量从一个线圈传达到另一个线圈。所以，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。请大家举例说明。变压器，收音机里的磁性天线。2、自感现象教师：我们此刻来思虑第二个问题：当电路自己的电流发生变化时，会不会产生感觉电动势呢？下边我们第一来观察演示实验。实验1演示通电自感现象。画出电路图（以以下图），A1、A2是规格完整相同的灯泡。闭合电键S，调理变阻器R，使A1、A2亮度相同，再调理R1，使两灯正

33、常发光，而后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？（实验屡次几次）现象：跟变阻器串连的灯泡A2马上正常发光，跟线圈L串连的灯泡A1逐渐亮起来。发问：为何A1比A2亮得晚一些？试用所学知识（楞次定律）加以分析说明。电路接通时，电流由零开始增添，穿过线圈L的磁通量逐渐增添，L中产生的感觉电动势的方向与本来的电流方向相反，阻截L中电流增添，即推延了电流达到正常值的时间。实验2演示断电自感。画出电路图（以以下图）接通电路，待灯泡A正常发光。而后断开电路，观察到什么现象？现象：S断开时，A灯忽然闪亮一下才熄灭。发问：为何A灯不马上熄灭？当S断开时，L中的电流忽然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感

34、觉电动势，方向与原电流方向相同，阻截原电流减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段连续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大。用多媒体课件在屏幕上打出it变化图，以以下图所示.结论：导体自己电流发生变化而产生的电磁感觉现象叫自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。自感电动势的大小决定于哪些要素呢？请同学们阅读教材内容。而后用自己的语言加以概括，并回答相关问题。自感电动势的大小决定于哪些要素？说出自感电动势的大小的计算公式。自感电动势的大小与线圈中电流的变化率I成正比，与线圈的自感系数L成正比。写t成公式为E=LIt叫自感系数呢，自感系数是用来表示线圈的自感特

35、色的物理量。实验表示，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。其余，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。自感系数的单位：亨利，符号H，更小的单位有毫亨（mH）、微亨（H）1H=103mH1H=106H4磁场的能量发问：在断电自感的实验中，为何开关断开后，灯泡的发光会连续一段时间？甚至会比本来更亮？试从能量的角度加以谈论。学生分组谈论。师生共同活动：推测出能量可能储存在磁场中。以上只好是一种推测，电磁场拥有能量还需要进一步的实验考据。教材最后一段说，线圈可以表现电的“惯性”，应该如何理解？电的“惯性”大小与什么相关？当线圈通电瞬时和断电瞬时，自感电动势都要阻截线圈中电流的变化，使线圈中的

36、电流不可以马上增大到最大值或不可以马上减小为零，所以可以借用力学中的术语，说线圈可以表现电的“惯性”。线圈的自感系数越大，这个现象越明显，可见，电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数。（四）实例研究自感现象的分析与判断【例1】以以下图，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到坚固，灯泡D发光。则（）A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，而后逐渐变暗C在电路乙中，断开S，D将逐渐变暗D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，而后逐渐变暗正确选项为AD【例2】以以下图，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键K本来是合上的，在K断开后，分析：1）若

37、R1R2，灯泡的亮度如何变化？2）若R1R2，灯泡的亮度如何变化？（1）因12，即I12，所以小灯泡在K断开后先忽然变到某一RRI较暗状态，再逐渐变暗到最后熄灭。（2）因12，即I12，小灯泡在K断开后电流从本来的I2突变到I1（方向相反），RRI而后再逐渐变小，最后为零，所以灯泡在K断开后先变得比本来更亮，再逐渐变暗到熄灭。坚固练习1以下关于自感现象的说法中，正确的选项是（）A自感现象是由于导体自己的电流发生变化而产生的电磁感觉现象B线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反C线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢相关D加铁芯后线圈的自感系数比没有铁芯时要大2关于线圈的

38、自感系数，下边说法正确的选项是（）A线圈的自感系数越大，自感电动势必定越大B线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C线圈中电流变化越快，自感系数越大D线圈的自感系数由线圈自己的要素及有无铁芯决定3磁通量的单位是_，磁感强度的单位是_，自感系数的单位是_。4以以下图，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬时，能观察到的现象分别是（）A小灯逐渐变亮，小灯马上熄灭B小灯马上亮，小灯马上熄灭C小灯逐渐变亮，小灯比本来更亮一下再慢慢熄灭D小灯马上亮，小灯比本来更亮一下再慢慢熄灭5以以下图是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。开初，开关处于闭

39、合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬时，经过灯泡A的电流方向是从_端经灯泡到_端.这个实验是用来演示_现象的。6以以下图的电路中，灯泡A1、A2的规格完整相同，自感线圈L的电阻可以忽视，下列说法中正确的选项是（）A当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮B当接通电路时，A1和A2一直相同亮C当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭D当断开电路时，A2马上熄灭，A1过一会儿熄灭7以以下图电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下边判断正确的选项是（）A开关S接通的瞬时，电流表A1的读数大于A2的读数B开关S接通的瞬时，电流表A1的读数小

40、于A2的读数C开关S接通电路坚固后再断开的瞬时，电流表1的读数A大于2的读数AD开关S接通电路坚固后再断开的瞬时，电流表1数等于2的读数AA8以以下图，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽视不计，1和2是两个相同的DD灯泡，若将电键S闭合，等灯泡亮度坚固后，再断开电键，则（）SA电键S闭合时，灯泡1、2同时亮，而后1会变暗直到DD不亮，D2更亮B电键S闭合时，灯泡C电键S断开时，灯泡D电键S断开时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后相同亮D2随之熄灭，而D1会亮一下后才熄灭D1随之熄灭，而D2会更亮后一下才熄灭参照答案：1ACD2D3WbTH4A5b、a、自感（或断电自感）6C7BD8AC第六节

41、涡流知识与技术1知道涡流是如何产生的。2知道涡流对我们有不利和有益的双方面，以及如何利用和防范。3知道电磁阻尼和电磁驱动。教课重点1涡流的看法及其应用。2电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。教课难点电磁阻尼和电磁驱动的实例分析一）引入新课出示电动机、变压器铁芯，指引学生仔细观察其铁芯有什么特色？它们的铁芯都不是整块金属，而是由好多薄片叠合而成的。为何要这样做呢？用一个整块的金属做死心不是更省事儿？学习了涡流的知识，同学们就会知道此中的神秘。（二）进行新课1、涡流演示1涡流生热实验。在可拆变压器的一字铁下边加一块厚约2mm的铁板，铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。在原线圈接交流电。几分钟后，让学生摸摸铁芯

42、和铁板，比较它们的温度，报告给全班同学。为何铁芯和铁板会发热呢？本来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材，认识什么叫涡流？当线圈中的电流发生变化时，这个线圈周边的导体中就会产生感觉电流。这类电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。分析：以以下图，线圈接入屡次变化的电流，某段时间内，若电流变大，则其磁场变强，依据麦克斯韦理论，变化的磁场激发出感生电场。导体可以看作是由好多闭合线圈构成的，在感生电场作用下，这些线圈中产生了感生电动势，从而产生涡旋状的感觉电流。由于导体存在电阻，当电流在导体中流动时，就会产生电热，这就是涡流的热效应。课件演示，涡流的产生过程，增强学生的感性认识。由于铁板中的涡流

43、很强，会产生大批的热。而铁芯中的涡流被限制在狭小的薄片以内，回路的电阻很大，涡流大为减弱，涡流产生的热量也减少。2、电磁阻尼阅读教材30页上的“思虑与谈论”，分组谈论，而后发布自己的见解。导体在磁场中运动时，感觉电流使导体遇到安培力的作用，安培力的方向总是阻截导体的运动，这类现象称为电磁阻尼。演示2电磁阻尼。依据教材“做一做”中表达的内容，演示电表指针在偏转过程中遇到的电磁阻尼现象。演示3以以下图，弹簧下端悬挂一根磁铁，将磁铁托起到某后开释，磁铁能振动较长时间才停下来。假如在磁铁下端放一固定线高度圈，磁铁会很快停下来。上述现象说了然什么？当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感觉电流，

44、感觉电流的磁场会阻截磁铁和线圈凑近或走开，也就是磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，安培阻力较相对较大，因此磁铁会很快停下来。3、电磁驱动演示4电磁驱动。演示教材31页的演示实验。指引学生观察并解说实验现象。磁场相关于导体运动时，感觉电流使导体遇到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这类现象称为电磁驱动。交流感觉电动机就是应用电磁驱动的原理工作的。简要介绍交流感觉电动机的工作过程。（四）实例研究涡流的应用【例1】以以下图是高频焊接原理表示图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感觉电流，感觉电流经过焊缝产生大批热量，将金属消融，把工件焊接在一起，而工件其余部发散热

45、极少，以下说法正确的选项是（）A电流变化的频率越高，焊缝处的温度高升的越快B电流变化的频率越低，焊缝处的温度高升的越快C工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升的很高是由于焊缝处的电阻大答案：AD坚固练习1以以下图，一块长方形圆滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端转动，则（）A铝环的转动速度将愈来愈小B铝环将保持匀速转动C铝环的运动将逐渐倾向条形磁铁的N极或S极D铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变答案：B2以以下图，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环

46、的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（）A若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h答案：BD3以以下图，在圆滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以必定的初速度向磁铁方向运动，假如发现小球做减速运动，则小球的资料可能是（）A铁B木C铜D铝答案：CD4以以下图，圆形金属环竖直固定穿套在圆滑水平导轨上，条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动，其轴线在圆环圆心，与环面垂直，则磁铁在穿过环过程中，做_运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”）答案：减速5以以下图，在O点正下方有一个拥有理想界限的磁场，铜环

47、在A点由静止开释向右摆至最高点B不考虑空气阻力，则以下说法正确的选项是（）AA、B两点在同一水平线BA点高于B点CA点低于B点D铜环将做等幅摇动答案：B电磁感觉全章复习【教课内容】一、知识框架磁通变化感觉电动势感觉电流切割磁感线特例自感现象二、重要公式内容公式ntBLV感觉电动势【方法指导与教材延伸】一、分清磁通、磁通变化、磁通变化率磁通BS（单位Wb），表示穿过垂直磁感线的某个面积的磁感线的多少。磁通变化21，是回路中产生电磁感觉现象的必需条件，即只要有，一定有感觉电动势的产生。磁通变化率(Wb/s)，反响了穿过回路的磁通变化的快慢，是决定感觉电动势大小t的要素。所以，判断回路中能否发生电磁

48、感觉现象，应从上着手；比较回路中产生的感觉电动势大小，应从上着手。t应该注意，当穿过回路的磁通按正弦（或余弦）规律变化时（如放在匀强磁场中匀速转动的线圈），穿过线圈的磁通量最大时，磁通的变化率恰最小。二、从能的转变上理解电磁感觉现象电磁感觉现象的实质是其余形式的能与电能之间的转变。所以，无论用磁体与线圈相对运动或是用导体切割磁感线，产生感觉电流时都会遇到磁场的阻截作用，外力在战胜磁场的这类阻截作用下做了功，把机械能转变成电能。所以，发生磁通变化的线圈、作切割运动的这一部分导体，都相当于一个电源，由它们可以对外电路供电。在求解电磁感觉问题时，认识电源，区分内外电路，画出等效电路十分实用。三、认识

49、一般与特别的关系磁通变化是回路中产生电磁感觉现象的一般条件，闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动仅是一个特例。深刻认识二者之间的关系，就不至于被整个线框在匀强磁场中运动时，此中部分导体的切割运动所迷惑。磁通变化时产生感觉电动势是一般现象，它跟电路的能否闭合、电路的详尽构成等无关，而产生的感觉电流则可以看作是电路闭合的一个特例，由感觉电动势决定电流，所以感应电动势是更实质的、更重要的量。同理，自感现象仅是电磁感觉广泛现象中的一个特例，它所激起的电流方向相同切合“阻截电流变化”的广泛结论。【例题选讲】例1、图1中PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边的匀强磁场，磁场方向垂直线框平

50、面，MN线与线框的边成45角。E、F分别为PS和PQ的中点。关于线框中的感觉电流，正确的说法是（）A、当E点经过界限MN时，线框中感觉电流最大。B、当P点经过界限MN时，线框中感觉电流最大。C、当F点经过界限MN时，线框中感觉电流最大D、当Q点经过界限MN时，线框中感觉电流最大分析导线作切割运动时的感觉电动势大小为Blv。当B、v一准时，作切割运动的导线越长，产生的感觉电动势越大。题中线框向右运动时，有效切割边是SR或PQ两竖边，其余的SP、QR两水平边不切割磁感线。当E点经过界限MN时，有效切割边长不过竖边SR的一半；当P点经过界限MN时，有效切割边长就是竖边SR；当F点经过界限MN时，由于

51、竖边SR和PF部分都切割磁感线，但二者产生的电动势在框内引起方向相反的电流，等效于竖边SR的一半作切割运动；当Q点经过界限MN时，整个线框都在磁场内，有效切割边长为零。因而可知，当P点经过界限MN时，有效切割边长最长，产生的感觉电动势最大，框内的感觉电流也最大。答：B例2、如图2所示，两水平平行金属导轨间接有电阻R，置于匀强磁场中，导轨上垂直搁置两根金属棒ab、cd。当用外力F拉动ab棒向右运动的过程中，cd棒将会（）A、向右运动B、向左运动C、保持静止D、向上跳起分析ab棒向右运动时，切割磁感线。依据右手定章，电流方向从b流向a。这个感觉电流从a端流出后，分别流向cd棒和电阻R。cd棒中由于

52、通有从c到d的电流，会遇到磁场力，依据左手定章，其方向向右。结果，使cd棒跟着ab棒向右运动。答：A例3、如图3所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，接在圆滑水平导轨上，轨距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？（2）拉动金属棒ab的外力功率多大？分析要求小灯正常发光，灯两端电压应等于其额定值2V。这个电压是由于金属棒滑动时产生的感觉电动势供给的，金属棒挪动时，外力的功率转变成全电路上的电功率。解答：（1）依据小灯的标记是小灯的额定电流和电阻分别为P4U222I2A2A,R1UP4设金属棒

53、滑行速度为v，它产生的感觉电流为I感Blv。式中r为棒的Rr电阻。由I感=I，即BlvI，得vI(Rr)2(11)m/s40m/s。RrBl10.1（2）依据能的变换，外力的机械功率等于整个电路中的电功率，所以拉动ab作切割运动的功率为P机P电I2(Rr)22(11)W8W说明第（1）题也可以不用算出感觉电流，直接依据感觉电动势分压得出，即由RRBlvUrR4RvU(Rr)2(11)m/s40m/sBlR10.11不过一定注意，此时灯两端电压，即ab棒两端电压，指的是路端电压，其实不是电动势，在电磁感觉现象中，分清电源电动势和端电压十分重要。【同步练习】一、选择题：1、如图1所示，当变阻器滑片

54、向右挪动时，用细线吊着的金属环将（）A、向左运动B、向右运动C、不动D、没法判断图1图22、如图2所示，Q是用毛皮摩掠过的橡校圆棒，由于它的转动，使得金属环P中产生了以以下图的电流，那么Q棒的转动状况是（）A、顺时针加速运动B、逆时针加速转动C、顺时针匀速转动D、逆时针减速转动3、一个线圈中电流强度均匀增大，则这个线圈的（）A、自感系数也将均匀增大B、磁通量也将均匀增大、自感系数、自感电动势都均匀增大、自感系数、自感电动势、磁通量都不变4、如图3所示，匀强磁场中有一线框abcdef匀速拉出磁场，其ab、cd、ef的电阻均为r，其余电阻不计，ab拉出磁场后，流过ab的电流强度为I，则（）A、流过

55、ab棒的电流强度大小一直不变B、ef棒中感觉电流所受安培力大小一直不变、作用在金属框上外力的功率一直不变图3、穿过金属框磁通量的变化由大变小5、如图4所示，将一个正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中，关于拉力的功率说法中错误的选项是（）、与线圈匝数成正比、与线圈边长成正比图4、与导线的截面积成正比、与导线的电阻率成正比6、如图5所示，圆滑导轨水平搁置，匀强磁场竖直向上，金属棒ab、cd质量相等，开始给ab一个冲量，使它拥有向右初速v，经过较长一段时间后，金属棒cd的速度（）A、向右，等于vdBbB、向左，等于vC、向右，等于v/2caD、静止不动图57、如图6所示，半径不一样的两金属圈环ab

56、、AB都不封口，用导线分别连接Aa、Bb构成闭合回路，当图中磁场逐渐增添时，回路中感觉电流的方向是（）A、abBAa图6、ABbaA、内环ba，外环BA、无感觉生电流8、如图7所示，闭合铜框双侧均有电阻R，铜环与框相切并可沿框架无摩擦活动，匀强磁场垂直框架向里，当圆环在水平恒力作用下右移时，则（）、铜环内无感觉电流、铜环内有顺时针方向电流、铜环内有逆时针方向电流、以上说法均不正确9、如图8所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨图，它7和小线圈C相连接图，要8使大线圈A获取顺时针方向感觉电流，则放在导轨上金属棒MN的运动状况可能是（）A、向右匀速B、向左加速C、向左减速D、向右加速E、向右减速10、如

57、图9所示，闭合金属环从高h的曲面左边自由滚下，又滚上曲面的右边，环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场，摩擦不计，则（）A、环滚上的高度小于hB、环滚上的高度等于hC、运动过程中环内无感觉电流图9、运动过程中安培力对环必定做负功11、如图10所示，圆形线圈的一半位于匀强磁场中，当线圈由图示地址开始运动时，弧acb遇到向右的磁场力，则线圈的运动可能是（）、向左平动、向右平动（线圈未所有进入磁场）、以直径ab为轴转动（不超出90）D、以直径cd为轴转动（不超出90）图1012、如图11所示，ab、cd金属棒均处于匀强磁场中，当导体棒ab向右运动时，则cd棒（）、必向右运动B、可能向左运动图11、可能不动、其运动方向与ab棒运动方向和运动性质相关二、填空题：13、将一条磁铁分别两次插入一闭合线圈中同一地址，两次插入时间比为1:2，则感觉电动势比为，产生热量比为，经过电量比为，电功率比为。14、如图12所示，圆滑铝棒a和c平行地固